import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Arrays;
class ThreeSumArray {
    /**
     * 方法：双指针法
     * 先对数组排序，然后固定一个数，使用双指针在剩余数组中寻找两数之和等于固定数的相反数
     * 
     * Args:
     *   nums: int[], 输入数组
     * 
     * Returns:
     *   List<List<Integer>>: 所有满足条件的三元组列表
     * 
     * Time: O(n^2), 排序O(nlogn)，外层循环O(n)，内层双指针O(n)
     * Space: O(1), 除了存储结果外，只使用了常数空间
     */
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        // # 至少留两个位置给left和right
        for(int i = 0; i < n - 2; i++){
            if(nums[i] > 0){
                break; // 提前终止
            }
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]){
                continue; // 跳过重复的nums[i]
            }
            int left = i + 1, right = n - 1;
            while(left < right){
                int total = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                if(total == 0){
                    ans.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    // 跳过重复的left和right
                    while(left < right && nums[left] == nums[left + 1]){
                        left++;
                    }
                    while(left < right && nums[right] == nums[right-1]){
                        right--;
                    }
                    left++;
                    right--;
                }
                else if(total < 0){
                    left++;
                } else {
                    right--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}